Skip to main content
Erschienen in: Pediatric Nephrology 9/2022

10.01.2022 | Original Article

Urinary metabolomics to develop predictors for pediatric acute kidney injury

verfasst von: Alexandra Franiek, Atul Sharma, Vedran Cockovski, David S. Wishart, Michael Zappitelli, Tom D. Blydt-Hansen

Erschienen in: Pediatric Nephrology | Ausgabe 9/2022

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

Background

Acute kidney injury (AKI) is characterized by an abrupt decline in glomerular filtration rate (GFR). We sought to identify separate early urinary metabolomic signatures at AKI onset (with-AKI) and prior to onset of functional impairment (pre-AKI).

Methods

Pre-AKI (n=15), AKI (n=22), and respective controls (n=30) from two prospective PICU cohort studies provided urine samples which were analyzed by GC-MS and DI-MS mass spectrometry (193 metabolites). The cohort (n=58) was 8.7±6.4 years old and 66% male. AKI patients had longer PICU stays, higher PRISM scores, vasopressors requirement, and respiratory diagnosis and less commonly had trauma or post-operative diagnosis. Urine was collected within 2–3 days after admission and daily until day 5 or 14.

Results

The metabolite classifiers for pre-AKI samples (1.5±1.1 days prior to AKI onset) had a cross-validated area under receiver operator curve (AUC)=0.93 (95%CI 0.85–1.0); with-AKI samples had an AUC=0.94 (95%CI 0.87–1.0). A parsimonious pre-AKI classifier with 13 metabolites was similarly robust (AUC=0.96, 95%CI 0.89–1.0). Both classifiers were similar and showed modest correlation of high-ranking metabolites (tau=0.47, p<0.001).

Conclusions

This exploratory study demonstrates the potential of a urine metabolite classifier to detect AKI-risk in pediatric populations earlier than the current standard of diagnosis with the need for external validation.

Graphical abstract

A higher resolution version of the Graphical abstract is available as Supplementary information with inner reference to ESM for GA
Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Sutherland S, Ji J, Sheikhi F (2013) AKI in Hospitalized Children: Epidemiology and Clinical Associations in a National Cohort. Clin J Am Soc Nephrol 8:1661–1669CrossRef Sutherland S, Ji J, Sheikhi F (2013) AKI in Hospitalized Children: Epidemiology and Clinical Associations in a National Cohort. Clin J Am Soc Nephrol 8:1661–1669CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Vanmassenhove J, Glorieux G, Lameire N, Hoste E et al (2015) Influence of severity of illness on neutrophil gelatinase-associated lipocalin performance as a marker of acute kidney injury: a prospective cohort study of patients with sepsis. BMC Nephrol 16:18. https://doi.org/10.1186/s12882-015-0003-y Vanmassenhove J, Glorieux G, Lameire N, Hoste E et al (2015) Influence of severity of illness on neutrophil gelatinase-associated lipocalin performance as a marker of acute kidney injury: a prospective cohort study of patients with sepsis. BMC Nephrol 16:18. https://​doi.​org/​10.​1186/​s12882-015-0003-y
10.
Zurück zum Zitat Archdekin B, Sharma A (2019) Non-invasive differentiation of non-rejection kidney injury from acute rejection in pediatric renal transplant recipients. Pediatr Transpl 23:e13364CrossRef Archdekin B, Sharma A (2019) Non-invasive differentiation of non-rejection kidney injury from acute rejection in pediatric renal transplant recipients. Pediatr Transpl 23:e13364CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Suhre K, Schwartz J, Sharma V, Chen Q (2016) Urine Metabolite Profiles Predictive of Human Kidney Allograft Status. J Am Soc Nephrol 27:626–636CrossRef Suhre K, Schwartz J, Sharma V, Chen Q (2016) Urine Metabolite Profiles Predictive of Human Kidney Allograft Status. J Am Soc Nephrol 27:626–636CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Lagos-Arevalo P, Palijan A, Vertullo L, Devarajan P et al (2015) Cystatin C in acute kidney injury diagnosis: early biomarker or alternative to serum creatinine? Pediatr Nephrol 30:665–676CrossRef Lagos-Arevalo P, Palijan A, Vertullo L, Devarajan P et al (2015) Cystatin C in acute kidney injury diagnosis: early biomarker or alternative to serum creatinine? Pediatr Nephrol 30:665–676CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Rink N, Zappitelli M (2015) Estimation of glomerular filtration rate with and without height: effect of age and renal function level. Pediatr Nephrol 30:1327–1336CrossRef Rink N, Zappitelli M (2015) Estimation of glomerular filtration rate with and without height: effect of age and renal function level. Pediatr Nephrol 30:1327–1336CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Melvik B-H, Wehrens R (2007) The pls Package: Principal Component and Partial Least Squares Regression in R. J Stat Softw 18:1–23CrossRef Melvik B-H, Wehrens R (2007) The pls Package: Principal Component and Partial Least Squares Regression in R. J Stat Softw 18:1–23CrossRef
39.
Zurück zum Zitat Trachtman H, Futterweit S, Prenner J, Hanon S (1994) Antioxidants reverse the antiproliferative effect of high glucose and advanced glycosylation end products in cultured rat mesangial cells. Biochem Biophys Res Commun 199:346–352CrossRef Trachtman H, Futterweit S, Prenner J, Hanon S (1994) Antioxidants reverse the antiproliferative effect of high glucose and advanced glycosylation end products in cultured rat mesangial cells. Biochem Biophys Res Commun 199:346–352CrossRef
Metadaten
Titel
Urinary metabolomics to develop predictors for pediatric acute kidney injury
verfasst von
Alexandra Franiek
Atul Sharma
Vedran Cockovski
David S. Wishart
Michael Zappitelli
Tom D. Blydt-Hansen
Publikationsdatum
10.01.2022
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Pediatric Nephrology / Ausgabe 9/2022
Print ISSN: 0931-041X
Elektronische ISSN: 1432-198X
DOI
https://doi.org/10.1007/s00467-021-05380-6

Weitere Artikel der Ausgabe 9/2022

Pediatric Nephrology 9/2022 Zur Ausgabe

ADHS-Medikation erhöht das kardiovaskuläre Risiko

16.05.2024 Herzinsuffizienz Nachrichten

Erwachsene, die Medikamente gegen das Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätssyndrom einnehmen, laufen offenbar erhöhte Gefahr, an Herzschwäche zu erkranken oder einen Schlaganfall zu erleiden. Es scheint eine Dosis-Wirkungs-Beziehung zu bestehen.

Erstmanifestation eines Diabetes-Typ-1 bei Kindern: Ein Notfall!

16.05.2024 DDG-Jahrestagung 2024 Kongressbericht

Manifestiert sich ein Typ-1-Diabetes bei Kindern, ist das ein Notfall – ebenso wie eine diabetische Ketoazidose. Die Grundsäulen der Therapie bestehen aus Rehydratation, Insulin und Kaliumgabe. Insulin ist das Medikament der Wahl zur Behandlung der Ketoazidose.

Frühe Hypertonie erhöht späteres kardiovaskuläres Risiko

Wie wichtig es ist, pädiatrische Patienten auf Bluthochdruck zu screenen, zeigt eine kanadische Studie: Hypertone Druckwerte in Kindheit und Jugend steigern das Risiko für spätere kardiovaskuläre Komplikationen.

Betalaktam-Allergie: praxisnahes Vorgehen beim Delabeling

16.05.2024 Pädiatrische Allergologie Nachrichten

Die große Mehrheit der vermeintlichen Penicillinallergien sind keine. Da das „Etikett“ Betalaktam-Allergie oft schon in der Kindheit erworben wird, kann ein frühzeitiges Delabeling lebenslange Vorteile bringen. Ein Team von Pädiaterinnen und Pädiatern aus Kanada stellt vor, wie sie dabei vorgehen.

Update Pädiatrie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.